群组目标空间方向关系形式化描述模型

针对目前群组目标空间方向关系模型在描述方向关系方面存在的不精确及复杂性等问题,该文提出一种形式化描述模型。该模型采用"剥皮"法计算得到源目标群的边界多边形,较好地顾及了空间形状及分布范围对方向关系的影响;并通过方向关系矩阵模型计算源目标群的边界多边形与各方向区域之间的交,借助矩阵形式化描述源目标群相对于参考目标群的空间方向关系。实验结果表明,该模型较好地克服了现有方法中存在的缺陷,能够准确判断地理空间中两个群组目标之间的空间方向关系。     

手绘地图开域空间方向关系检索法

为满足智能化检索地理信息的需求,提出一种基于开域空间方向关系的手绘地图检索方法。首先设计了一种适用于手绘地图检索的开域空间方向关系描述模型。该模型通过开域既能自适应精确描述,又可通过松弛化策略模糊描述手绘对象间方向关系。提出基于开域空间方向关系的手绘地图检索流程,建立了R树空间索引和方向关系相似度计算模型,给出了输出结果的评价方法。采用实际数据的试验结果表明,该方法可在较大范围地图场景中有效检索到排名靠前的结果。     

基于Voronoi图的空间方向关系形式化描述模型

运用认知心理学信息加工的观点，建立了基于Voronoi图的空间方向关系形式化描述模型，并详细阐述了模型的逻辑结构、数据结构和空间方向的计算过程。为了验证模型的正确性，列举了该模型计算空间方向的几个例子，并总结了模型的优、缺点。     

空间方向关系形式化描述模型研究

空间方向关系形式化描述模型是空间关系研究的难点和重点，目前尚无完善的模型出现，因此进行其模型的研究意义重大。首先论述运用平面目标Voronoi图描述方向关系在理论上的可行性；然后详细阐述基于Voronoi图的空间方向关系形式化描述模型建立；为了验证模型的正确性，给出几个典型的算例；最后指出模型的优、缺点。     

GIS空间方向关系形式化描述模型分析

空间方向关系是空间关系的重要内容,是地理信息系统(GIS)的基础理论问题之一,在GIS空间查询、空间分析、空间推理、制图综合等过程中起着重要作用。空间方向关系的理论研究相对于拓扑关系和度量关系的研究相对滞后。本文给出了空间方向关系形式化描述方法的分类,阐述了空间方向关系的形式化描述模型与表达方法,分析比较了各自的优缺点,并探讨了目前存在的问题和今后的发展方向。     

基于栅格数据的面状目标空间方向相似性研究

提出了基于栅格数据的面状目标之间的两种空间方向相似性的计算方法：利用栅格数据的特征和方向关系矩阵计算空间方向相似性；基于单个栅格单元与参考目标之间角度的变化计算面状目标之间空间方向相似性。这两种方法简化了由Goyal提出的基于方向关系矩阵模型计算空间方向相似性的方法，克服了方向产生某些细微变化时的限制，在计算面状目标空间方向相似性时具有更广泛的适用性。     

一种有向线间拓扑关系与方向关系的集成表达模型

针对二维欧氏空间内有向线的特点,将有向线对象区分为起点、内部和边界,建立了有向线对象之间拓扑关系与方向关系集成表达的DLR模型,并给出了一个具体应用实例。与现有模型进行对比分析发现,DLR模型不仅能描述二维空间中有向线对象之间的方向关系,还能够有效地区分相离、内部相交、相切、部分覆盖等拓扑关系,从而提高了有向线对象之间空间关系的区分能力。     

基于空间映射观念的地图综合概念模式

基于关系代数的映射变换思想，将地图综合的概念框架划分为2种映射形式：空间实体映射和空间关系映射，根据变换前后空间实体数目的变化，空间实体映射进一步区分为1－1，n-1,n-m映射。空间关系映射则视为拓扑关系、距离关系、方向关系3种基本关系的复合变换。为描述综合过程中粗化表达，建立了“空间关系分辨率”概念，基于9交叉、主方向模型以及本文自行建立的“等距离关系”模型分别给出了拓扑关系、方向关系、距离关系中分辨率的表达方式。在概念级上讨论了2种映射在地图综合过程的表现形式，这一综合模式与传统方法的显著区别是，它强调了关系也存在综合的问题。     

拓扑关系和方向关系的统一表达模型

统一表达空间关系中的拓扑关系和方向关系是非常有必要的。本文首先对已有的方向模型进行分析和比较,提出了一种方向模型,即采用锥形的方法将空间参照对象的内部、边界和外部分别划分出9个方向区域,描述空间目标对象与这些方向区域的交集的情况,然后结合这种方向模型和九交模型,进而提出了一种能统一表达拓扑关系和方向关系的形式化模型。     

拓扑和方向空间关系组合描述及其相互约束

提出了一种拓扑关系和方向关系组合描述框架,在统一的框架下研究拓扑和方向关系。采用9交模型描述拓扑关系,方向关系矩阵模型表达方向关系,并给出了有意义的方向片组合,将两者统一到一个框架下进行描述。在统一描述框架下,拓扑关系与方向关系相互约束。阐述了7个定理及其证明,描述了拓扑关系与方向关系之间的相互约束,实现拓扑关系和方向关系有效性的相互检测。拓扑关系和方向关系组合描述能够提高空间关系描述的准确性和有效性。     

基于方向关系矩阵的空间方向相似性计算改进模型

空间方向关系作为空间关系的一个重要分支,其相似性研究已成为地理信息科学领域的热点问题。对于Goyal提出的基于方向关系矩阵计算空间方向相似性模型进行以下两个方面改进:首先通过方向关系的反转运算计算对象目标与参考目标的最小投影矩阵在包含或相交情况下的空间方向关系,扩展了方向关系矩阵的使用范围;其次利用运筹学中解决平衡运输问题的伏格尔法计算两个多元素方向关系矩阵之间的方向距离,克服了由平衡运输表中元素位置变化而引起方向距离变化的局限。通过实例证明该方法计算简单,得到的方向距离更优,相似性更加准确。     

GIS中拓扑和方向关系推理模型

当今GIS在空间分析、建模和推理方面的能力极其有限,究其原因,现有GIS空间数据表达不直接支持推理运算,空间关系推理模型相互独立且运算复杂,准确性不高。本文在深入研究现有空间拓扑关系和方向关系推理模型的基础上,基于Cobb的空间拓扑关系模型的基本思想,建立了拓扑关系矩阵TopX2×2、TopY2×2和方向关系矩阵Dir3×3并将拓扑和方向关系推理计算统一到空间目标的MBRs(MinimumBoundingRectangles)的比较运算上来,达到了简化推理运算和统一建模实现拓扑和方向关系的联合推理,丰富了空间关系推理的语义,提高了推理的准确性。     

基于空间方向相似性的面状矢量空间数据匹配算法

数据一致性匹配处理技术是空间数据融合中的关键技术。采用方向关系矩阵模型进行空间方向关系描述,讨论了一般情况下的空间方向相似性计算,提出了基于空间方向相似性的矢量数据匹配算法流程。最后,以面状目标为研究对象,以某地局部地区居民地数据为例,对基于空间方向相似性的矢量数据匹配算法进行了试验与分析。     

顾及尺度差异的复合空间对象方向相似度定量计算模型

介绍了一种顾及尺度差异的复合空间对象的方向关系表达模型,及基于该模型的方向相似度度量方法。该方向关系模型对方向关系矩阵模型进行改进,根据空间对象的形状定量描述空间对象之间的方向关系。采用分解思想,借鉴平衡传输问题的优化方法计算复合方向矩阵间最小转换代价,即方向矩阵间的距离,从而量化方向对间的差异,最终获得不同尺度下的复合对象的方向相似度并对其进行比较。对不同尺度复合空间对象的方向相似性的试验表明,该方法简单可行且不失精度,结果符合人类认知。     

矢量GIS空间方向关系的演算模型

空间方向关系是描述空间目标间位置分布的一类基本空间约束，在GIS中是由形式化模型描述的。但现有模型由于简化假设过多，其描述分辨率较低。以点／点空间方向关系的计算量为基础，在综合考虑空间目标的几何构成和分布关系后，提出了定量化演算空间方向关系的一种新模型。利用该模型的结果，根据定量表达与定性描述之间的转换函数，可以得到相应的定性描述结果。理论分析和算例表明，新模型对目标间距离和目标本身的形状等影响方向关系的参数更为敏感，因而比现有模型有更高的描述分辨率。     

拓扑关系形式化描述的Euler示性数模型

给出了空间目标的一般表达式，并利用代数运算和集合运算相结合的方法计算出空间目标的拓扑边界和内部。针对空间目标点集拓扑运算所得集合的非闭性，提出了一种适合于Euler示性数计算的方法，建立了一种形式化描述拓扑关系的Euler示性数模型。实例证明了所提方法和形式化模型的正确性。     

基于空间方向相似性的面状矢量空间数据匹配算法

数据一致性匹配处理技术是空间数据融合中的关键技术.采用方向关系矩阵模型进行空间方向关系描述,讲座了一般情况下的这间方向相似性计算,提出了基于空间方向相似性的矢量数据匹配算法流程.最后,以面状目标为研究对象,以某地局部地区居民地数据为例,对基于空间方向相似性的矢量数据匹配算法进行了试验与分析.     

基于方向关系矩阵的空间方向相似性定量计算方法

介绍了一种多尺度空间对象的方向关系表达模型以及基于该模型的方向相似度度量方法。该方向关系模型对方向关系矩阵模型进行了改进,根据空间对象的形状定量描述空间对象之间的方向关系;借鉴平衡传输问题的解决方法计算方向矩阵间最小转换代价,即方向矩阵间的距离,从而量化方向对间的差异,最终获得任意尺度空间对象的方向相似度并对其进行比较。对不同尺度空间对象的方向相似性的试验表明,该方法简单可行且不失精度,结果符合人类认知。     

面状群(组)目标空间方向关系的形式化描述与计算

通过对各种空间方向关系形式化描述模型进行分析阐述,针对面状群(组)目标间方向关系的特点,本文提出了利用方向Voronoi图模型来计算面状群(组)目标之间的空间方向关系.该模型通过计算获得各个主方向上Voronoi边的长度值与方向Voronoi边法线总长度值的百分比,得到群(组)目标之间方向关系的定量表达;借助矩阵形式化描述获得源目标群相对于参考目标群方向关系的定性描述.实验表明,该模型方案具有可行性,能够对面状群(组)目标间的方向关系进行精确的描述.     

基于Voronoi图的空间方向关系形式化描述研究(一)

空间方向关系形式化描述模型是空间方向关系研究的难点和重点，目前尚无完善的模型出现。首先提出了影响空间方向关系的两个因素目标：一是两目标群凸壳的直径；二是目标的可视性。论述了运用平面目标Voronoi科作为两目标指向线的“替身”来描述方向关系在理论上的可行性。本文的结论是：Voronoi图是描述空间方向关系的良好工具。